NL1006903C2 - Werkwijze voor het verdichten van vormzand. - Google Patents

Description

Korte aanduiding : Werkwijze voor het verdichten van vormzand.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verdichten van vormzand in een vormkast waarin een model is geplaatst, 5 welk model is ingebed in vormzand en waarbij de vormkast met behulp van tijdens bedrijf ieder om een draaiingsas in draaiing te brengen onbalansgewichten in trilling wordt gebracht.

Onder onbalansgewicht wordt verstaan een met behulp van een geschikte aandrijfbron om een draaiingsas in draaiing te brengen massa 10 waarvan het zwaartepunt op afstand van de desbetreffende draaiingsas is gelegen.

Zoals in het Amerikaanse octrooi 4.600.046 is beschreven wordt een dergelijke werkwijze in het bijzonder toegepast bij gebruik maken van uit schuim vervaardigde modellen, die bij ingieten van 15 gesmolten metaal in de vormkast verdampen en waarbij de zo gevormde dampen door het verdichte vormzand zullen ontwijken.

Bij de in het Amerikaanse octrooi 4.600.046 beschreven constructie wordt de vormkast ondersteund op een verend ondersteund plateau. Een een tweetal tijdens bedrijf tegengesteld aan elkaar 20 draaiende onbalansgewichten omvattend tril aggregaat is gekoppeld met een op enige afstand boven het verend plateau gelegen punt van de vormkast. De beide tegengesteld aan elkaar draaiende onbalansgewichten wekken tijdens bedrijf een horizontaal gerichte trilkracht op die in grootte alleen te variëren is door de frequentie te verhogen of bij 25 stilstand van de inrichting de onbalansgewichten ten opzichte van elkaar te verstellen, maar door de verende ondersteuning van de vormkast met behulp van het verend opgestelde plateau zal tijdens bedrijf ook een tuimel beweging van de vormkast niet te onderdrukken zijn. Verder zal bij draaiing van de contragewichten steeds en uit-30 sluitend een in hoofdzaak in horizontale richting werkende trilkracht kunnen worden opgewekt.

Verder is uit het Amerikaanse octrooi 4.784.206 een inrichting voor het verdichten van vormzand in een vormkast bekend, waar een viertal om zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende draai-35 ingsassen draaibare onbalansgewichten zijn aangebracht. Een eerste stel van twee draaibare met elkaar samenwerkende onbalansgewichten 1006903 2 wekt een trilkracht in X-richting op. Een tweede stel met elkaar samenwerkende onbalansgewichten wekt een trilkracht in Y-richting op.

Voor het opwekken van een trilkracht in Z-richting is een derde stel onbalansgewichten aangebracht, welke onbalansgewichten 5 draaibaar zijn om draaiingsassen, die de draaiingsassen van de onbalansgewichten van de twee eerstgenoemde stellen onbalansgewichten loodrecht kruisen of snijden. Voor het zowel in verticale richting als in horizontale richting in trilling brengen van de vormkast wordt dan ook bij deze bekende inrichting een gecompliceerde constructie vereist 10 Volgens de uitvinding wordt nu gebruik gemaakt van tenminste vier ombalansgewichten, die in fase ten opzichte van elkaar instelbaar zijn.

Bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding kan al naar gewenst zowel een trilling in verticale richting als in 15 horizontale richting worden opgewekt, waarbij tevens de grootte van de trilkracht onafhankelijk van de frequentie van de beweging van de onbalansgewichten te variëren is. Bij voorkeur zal daarbij zodanig te werk worden gegaan, dat de resulterende trilkracht door het zwaartepunt van de vormkast verloopt. Ook kan worden bewerkstelligd, dat bij 20 draaiende onbalansgewichten geen tril krachten op de vormkast worden uitgeoefend waardoor de gunstige mogelijkheid ontstaat om eerst de onbalansgewichten op een gewenste snelheid te brengen en eerst daarna met behulp van de onbalansgewichten het uitoefenen van een trilkracht te bewerkstelligen. Daarbij kan worden vermeden, dat bij starten en 25 stopzetten van de draaiing van de onbalansgewichten een trilling van de vormkast optreedt overeenkomend met de eigen trilfrequentie van de vormkast, waarbij ongewenste de beoogde verdichting van het vormzand nadelig beïnvloedende bewegingen van de vormkast kunnen optreden.

Volgens een verder aspect van de uitvinding is een in het 30 bijzonder voor het uitvoeren van boven omschreven werkwijze geschikte inrichting voorzien van een gestel voor het ondersteunen van een vormkast, terwijl door het gestel een viertal om zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende draaiingsassen draaibare onbalansgewichten worden ondersteund en middelen zijn aangebracht voor het aandrijven en in 35 fase ten opzichte van elkaar instellen van de onbalansgewichten.

1006903 3

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van bijgaande figuren.

Figuren 1-9 tonen schematisch verschillende mogelijkheden voor het ten opzichte van elkaar opstellen en laten draaien van 5 onbalansgewichten bij het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 10 toont schematisch een doorsnede over een inrichting, waarin een vormkast kan worden vastgeklemd en met behulp waarvan de werkwijze volgens de uitvinding kan worden toegepast.

10 Figuur 11 toont een doorsnede over figuur 10, gezien volgens de lijn XI-XI in figuur 10.

In de figuren 1-9 is schematisch een in trilling te brengen vormkast 1 weergegeven alsmede een viertal onbalansgewichten 2-5. Daarbij zijn een tweetal onbalansgewichten 2, 3 boven elkaar aan één 15 zijde van de vormkast 1 en de beide andere onbalansgewichten 4 en 5 boven elkaar aan de andere zijde van de vormkast 1 opgesteld zodat een symmetrische opstelling van de onbalansgewichten ten opzichte van de vormkast 1 is bewerkstelligd.

Zoals met pijlen A en B is aangeduid draaien de onbalans-20 gewichten 2 en 3 bij de uitvoeringsvorm volgens de figuren 1-6 tegengesteld aan elkaar. Op soortgelijke wijze draaien bij de in de figuren 1-6 weergegeven uitvoeringsvormen de onbalansgewichten 4 en 5 eveneens tegengesteld aan elkaar, zoals aangeduid met pijlen C en D.

Ieder van de onbalansgewichten 2-5 wordt aangedreven door 25 een eigen krachtbron, bijvoorbeeld een elektromotor. De toerentallen van de verschillende onbalansgewichten zijn onafhankelijk van elkaar instelbaar. Daarbij is de uitvoering verder zodanig, dat tijdens bedrijf naar wens het aantal omwentelingen van een onbalansgewicht per tijdseenheid kortstondig kan worden versneld en/of vertraagd onafhan-30 kei ijk van de aandrijving van de andere onbalansgewichten voor een hieronder nog nader te omschrijven doel.

Bij de in figuur 1 weergegeven opstelling van de onbalansgewichten 2-5 zijn de beide boven elkaar gelegen onbalansgewichten 2 en 3 resp. 4 en 5 in fase met elkaar, terwijl de boven elkaar gelegen 35 onbalansgewichten 4 en 5 in fase over 180° ten opzichte van de onbalansgewichten 2 en 3 zijn verdraaid.

1006903 4

Indien bij deze opstelling van de onbalansgewichten 2-5 de onbalansgewichten in de met de pijlen A, B, C en D aangeduide richtingen in draaiing worden gebracht zullen de daarbij door de onbalansgewichten opgewekte krachten met elkaar in evenwicht zijn, 5 zodat er geen tril kracht op de vormkast zal worden uitgeoefend.

Deze opstelling van de onbalansgewichten 2-5 zal worden gebruikt bij het opstarten van het trillen resp. het stopzetten van het trillen, waardoor kan worden voorkomen dat bij het op een gewenst toerental brengen van de onbalansgewichten resp. bij het vertragen van 10 de onbalansgewichten een tril kracht op het samenstel van de vormkast en de de vormkast ondersteunende middelen wordt uitgeoefend met een frequentie overeenkomend met de eigen frequentie van dit samenstel. Een dergelijke gebeurtenis zou nl. in het bijzonder tijdens het vertragen van de onbalansgewichten een ernstige verstoring van de 15 verkregen dichtheid van het vormzand tot gevolg kunnen hebben. Bij deze opstelling van de onbalansgewichten kan de vormkast ook in een de vormkast ondersteunend gestel (zoals hieronder beschreven) worden geplaatst en/of uitgenomen zonder dat de de onbalansgewichten aandrijvende motoren moeten worden stopgezet.

20 Uitgaande van de in figuur 1 weergegeven stand van de onbalansgewichten 2-5 kunnen na het opstarten de draaiende onbalansgewichten 2 en 3 bijvoorbeeld tegengesteld aan elkaar over een hoek B van 90° worden verdraaid, zoals afgebeeld in figuur 2, zodat het onbalansgewicht 3 in fase 180° naloopt ten opzichte van het onbalans-25 gewicht 2. De onderlinge stand van de contragewichten 4 en 5 is daarbij gelijk gehouden aan die weergegeven in figuur 1.

Indien de onbalansgewichten in deze opstelling draaien zullen de door de onbalansgewichten 2 en 3 opgewekte krachten elkaar compenseren, terwijl de beide draaiende onbalansgewichten 4 en 5 een 30 kracht F=^Fmax opwekken.

Een verdere mogelijke opstelling van de onbalansgewichten is weergegeven in figuur 3 waarin de draaiende onbalansgewichten 2 en 3 ten opzichte van de in figuur 1 weergegeven stand over 180° verdraaid zijn, zodat zij in fase zijn met de onbalansgewichten 4 en 5. 35 Indien de onbalansgewichten met deze onderlinge opstelling draaien zal de in horizontale richting opgewekte kracht F=Fmax zijn.

1006903 5

Bij de in figuur 4 weergegeven opstelling van de draaiende onbalansgewichten zijn de naast elkaar opgestelde onbalansgewichten 2 en 4 in fase met elkaar, terwijl de eveneens met elkaar in fase zijnde naast elkaar opgestelde onbalansgewichten 5 over 180° in fase versteld 5 zijn ten opzichte van de onbal ansgewichten 2 en 4. Indien bij deze opstelling de onbal ansgewichten 2-5 weer in de richting volgens de pijlen A, B, C resp. D draaien zullen de door de draaiende onbalans-gewichten opgewekte krachten elkaar compenseren, zodat geen tril kracht op de vormkast 1 wordt uitgeoefend.

10 Indien uitgaande van deze in figuur 4 weergegeven opstelling een tweetal naast elkaar gelegen onbalansgewichten, in de in figuur 5 weergegeven uitvoeringsvorm de onbalansgewichten 3 en 5 ten opzichte van de in figuur 4 weergegeven opstelling tegengesteld aan elkaar over een hoek β van 90° in fase worden versteld zullen bij 15 de in deze opstelling draaiende onbalansgewichten de door de onbalansgewichten 3 en 5 opgewekte krachten elkaar compenseren en zullen de beide onbalansgewichten 2 en 4 een trilkracht in verticale richting opwekken met een grootte F=^Fmax.

Een verdere mogelijkheid is om, zoals weergegeven in figuur 20 6, de onbalansgewichten 3 en 5 vanuit de in figuur 4 weergegeven stand over een hoek β van 180° te verdraaien, zodat alle contragewichten in fase met elkaar zijn. Bij deze opstelling zullen de roterende onbalansgewichten een verticaal gerichte trilkracht F=Fmax opwekken.

Het zal duidelijk zijn, dat door de boven beschreven 25 opstelling en uitvoering van de tijdens bedrijf roterende onbalansgewichten het mogelijk is, om bij draaiende onbalansgewichten al dan niet een trilkracht op vormkast 1 uit te oefenen, waarbij bij gelijkblijvend toerental van de onbalansgewichten zowel de grootte als de richting van de uitgeoefende trilkracht onafhankelijk van de 30 frequentie van de trilkracht kan worden gevarieerd. De grootte van de trilkracht zal uiteraard afhangen van het toerental van de draaiende onbalansgewichten.

In de figuren 7-9 is een opstelling weergegeven, waarbij de aan de ene zijde van de vormkast 1 opgestelde contragewichten 2 en 3 35 in dezelfde richting zoals aangeduid met de pijlen E en F draaien, terwijl ook de boven elkaar opgestelde contragewichten 4 en 5 in a η ~· O Π V V' KJ ^ O’ Kj' 6 dezelfde richting draaien, zoals aangeduid met de pijlen G en H, maar in een richting tegengesteld aan de draairichting van de onbalans-gewichten 2 en 3.

In de in figuur 7 weergegeven opstelling zijn de beide aan 5 weerszijden van de vormkast 1 gelegen onbalansgewichten 2 en 4 in fase met elkaar, evenals de beide aan weerszijden van de vormkast 1 gelegen onbalansgewichten 3 en 5, waarbij echter de onbalansgewichten 3 en 5 over 180° in fase zijn versteld ten opzichte van de onbalansgewichten 2 en 4. In deze opstelling van de onbal ansgewichten zullen de bij 10 draaiing van de onbalansgewichten in de met de pijlen aangeduide richtingen opgewekte krachten elkaar compenseren, zodat ook bij draaiende onbalansgewichten geen trilkracht op de vormkast 1 zal worden uitgeoefend.

Vanuit de in figuur 7 weergegeven opstelling kunnen een 15 tweetal naast elkaar gelegen onbalansgewichten, in figuur 8 de onderste onbalansgewichten 3 en 5 tegengesteld aan elkaar over een hoek 8 van 90° in fase worden verschoven. Bij deze opstelling zullen de door de roterende onbalansgewichten 3 en 5 opgewekte krachten elkaar compenseren, terwijl de draaiende onbalansgewichten 2 en 4 een 20 verticale trilkracht zullen opwekken met een grootte F^Fmax.

Een verdere mogelijkheid is om een tweetal naast elkaar gelegen onbalansgewichten, in figuur 9 de onderste onbalansgewichten 3 en 5 vanuit de in figuur 7 weergegeven opstelling over een hoek β van 180° in fase te verschuiven, zodat alle vier onbalansgewichten 2-5 met 25 elkaar in fase zijn. In deze opstelling van de onbalansgewichten zal door de onbalansgewichten een verticaal gerichte trilkracht F=Fmax op de vormkast 1 worden uitgeoefend.

Het zal duidelijk zijn, dat ook bij de in figuren 7-9 weergegeven opstelling en draairichting van de onbalansgewichten de 30 grootte van de trilkracht onafhankelijk van de frequentie van de trilkracht kan worden gewijzigd terwijl ook een opstelling denkbaar is, waarbij bij draaiende onbalansgewichten in het geheel geen trilkracht op de vormkast wordt uitgeoefend.

In figuren 10 en 11 is schematisch een inrichting voor het 35 uitvoeren van de werkwijze weergegeven. De inrichting is voorzien van 1006903 7 een tweetal op afstand van elkaar gelegen steunen 6 en 7, die bevestigd zijn aan in de grond verankerde funderingsbalken 8.

De steunen 6 en 7 ondersteunen een draagframe of gestel 9, dat zowel gezien in figuur 10 en figuur 11 ten opzichte van een 5 verticaal middenvlak een symmetrische opbouw bezit. Het gestel 9 omvat daarbij een tweetal verticaal en evenwijdig aan elkaar verlopende raamvormige zijwanden 10 en 11, die met behulp van dragers 12 resp. 13 verend worden ondersteund in de steunen 6 en 7.

De op afstand van elkaar gelegen zijwanden 10 en 11 zijn 10 onderling verbonden door een tweetal boven elkaar gelegen, gezien in de figuren 10 en 11 zich horizontaal uitstrekkende raamvormige verbindingswanden 14 en 15 en door zich evenwijdig aan elkaar uit strekkende van een groot aantal gaten voorziene dwarswanden 16 en 17.

Daarbij begrenzen de bovengenoemde wanden een ruimte 18, 15 waarin een in trilling te brengen vormkast 1 met daarin aangebracht model en vormzand in trilling kan worden gebracht. Voor de ondersteuning van de vormkast zijn daartoe aan de dwarswanden 16 en 17 steunen 19 bevestigd waarop de vormkast kan worden geplaatst.

Verder zijn voor het vastklemmen van de vormkast op de 20 steunen 19 op enige afstand boven de steunen 19 klemorganen 20 aangebracht, die zijn bevestigd aan de uiteinden van om horizontale assen 21 verzwenkbare hefbomen 22. De hefbomen 22 zijn verzwenkbaar met behulp van verstel organen 23, die iedere geschikte vorm kunnen aan nemen. Het zal duidelijk zijn, dat na plaatsing van een vormkast op de 25 steunorganen 19 de klemorganen 20 met behulp van de verstel organen 23 tegen de vormkast kunnen worden gedrukt om de vormkast stevig vast te klemmen in de ruimte 18 van het gestel 9.

Zoals verder in het bijzonder uit figuur 10 blijkt zijn aan de van elkaar afgekeerde zijkanten van de dwarswanden 16 en 17 zich 30 horizontaal uitstrekkende steunplaten 24 en 25 bevestigd waaraan de motoren 26-29 voor de aandrijving van de eveneens door de steunplaten 24 en 25 gedragen, niet nader weergegeven contragewichten 2-5 zijn bevestigd. Bij voorkeur zullen elektromotoren worden toegepast, die met een op zich bekende besturing zodanig kunnen worden aangestuurd, 35 dat een kortstondige vertraging of versnelling van de draaiende 1006903 8 motoren kan worden bewerkstelligd om de bovenbeschreven instelling van de onbalansgewichten te kunnen bewerkstelligen.

Het zal duidelijk zijn, dat de zo in het gestel 9 vastgeklemde vormkast met inhoud op boven omschreven wijze zoals gewenst 5 in trilling kan worden gebracht. Daarbij is de uitvoering van het gestel 9 en de opstelling van de onbalansgewichten bij voorkeur zodanig, dat de door de onbalansgewichten opgewekte resulterende trilkracht tenminste nagenoeg door het zwaartepunt van de gevulde vormkast verloopt.

1 0 H P o o p.

Claims (14)

1. Werkwijze voor het verdichten van vormzand in een vormkast waarin een model is geplaatst, welk model is ingebed in vormzand en 5 waarbij de vormkast met behulp van tijdens bedrijf ieder om een draaiingsas in draaiing te brengen onbalansgewichten in trilling wordt gebracht, met het kenmerk, dat gebruik wordt gemaakt van tenminste vier om zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende draaiingsassen draaibare onbalansgewichten, die in fase ten opzichte van elkaar 10 instelbaar zijn.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vormkast tussen de onbalansgewichten wordt geplaatst, zodanig, dat symmetrisch aan weerszijden van de vormkast een tweetal onbalansgewichten zijn opgesteld.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat een tweetal aan één zijde van een vormkast opgestelde onbalansgewichten tijdens bedrijf tegengesteld aan elkaar in draaiing worden gebracht.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de aan weerszijden van de vormkast opgestelde onbalansgewichten boven elkaar 20 zijn opgesteld en zowel de twee bovenste aan weerszijden van de vormkast opgestelde onbalansgewichten als de twee onderste aan weerszijden van de vormkast opgestelde onbalansgewichten in tegengestelde richting ten opzichte van elkaar in draaiing worden gebracht.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het 25 kenmerk, dat de onbalansgewichten in draaiing worden gebracht terwijl aan eenzelfde zijde van de vormkast gelegen onbalansgewichten met elkaar in fase zijn en 180° uit fase zijn met de aan de andere zijde van de vormkast gelegen onbalansgewichten, die met elkaar in fase zijn.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat nadat de onbalansgewichten op een bepaald toerental zijn gebracht twee aan weerszijden van de vormkast gelegen onbalansgewichten over 90° of over 180° in fase worden verdraaid.

7. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de 35 aan de ene zijde van de vormkast opgestelde onbalansgewichten tijdens bedrijf in dezelfde richting in draaiing worden gebracht evenals de 1006903 \ aan de andere zijde van de vormkast opgestelde onbalansgewichten, waarbij echter de draairichting van de aan de ene zijde van de vormkast gelegen onbalansgewichten tegengesteld is aan de draairichting van de aan de andere zijde van de vormkast gelegen onbalansgewichten.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de onbalansgewichten in draaiing worden gebracht, terwijl aan iedere zijkant van de vormkast de aan de desbetreffende zijkant gelegen onbalansgewichten 180° uit fase zijn, terwijl aan weerszijden van de vormkast gelegen onbalansgewichten paarsgewijs in fase zijn.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat na het in draaiing brengen van de onbalansgewichten een tweetal aan weerszijden van de vormkast gelegen onbalansgewichten in fase over 90° of 180° worden versteld.

10. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het 15 kenmerk, dat de opstelling van de onbalansgewichten ten opzichte van de vormkast zodanig wordt uitgevoerd, dat de resulterende trilkracht ten minste nagenoeg door het zwaartepunt van de vormkast verloopt.

11. Inrichting, in het bijzonder voor het uitvoeren van een werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat 20 de inrichting is voorzien van een gestel voor het ondersteunen van een vormkast, terwijl door het gestel een viertal om zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende draaiingsassen draaibare onbalansgewichten worden ondersteund en middelen zijn aangebracht voor het aandrijven en in fase ten opzichte van elkaar instellen van de onbalansgewichten.

12. Inrichting volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het gestel een kastvormig draagframe omvat in het inwendige waarvan een vormkast kan worden opgesteld.

13. Inrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het draagframe een tweetal zich zich evenwijdig aan elkaar uitstrekkende 30 wanden omvat, die de ruimte waarin de vormkast kan worden opgesteld, begrenzen, terwijl aan de van elkaar afgekeerde zijden van deze wanden door deze wanden ondersteunde onbalansgewichten met deze onbalansgewichten aandrijvende motoren zijn aangebracht.

14. Inrichting volgens een van de conclusies 11-13, met het 35 kenmerk, dat het gestel met de met het gestel verbonden onbalans gewichten een symmetrische opbouw heeft. 1006903